Как появилось солнце

Пока не было света: предыстория Солнца и Солнечной системы

В начале был водород – плюс несколько меньше гелия. Лишь эти два элемента (с примесью лития) наполняли молодую Вселенную после Большого взрыва, и звезды первого поколения состояли только из них. Однако, начав светить, они изменили все: термоядерные и ядерные реакции в недрах звезд создали весь ряд элементов вплоть до железа, а катастрофическая гибель самых больших из них во взрывах сверхновых – и более тяжелые ядра, включая уран. До сих пор на водород и гелий приходится не менее 98% всей обычной материи космоса, но звезды, которые образовались из пыли предыдущих поколений, содержат примеси других элементов, которые астрономы с некоторым пренебрежением совокупно называют металлами.

Каждое новое поколение звезд отличается все большей «металличностью», и Солнце не исключение. Его состав однозначно показывает, что звезда сформировалась из вещества, прошедшего «ядерную переработку» в недрах других звезд. И хотя многие детали этой истории еще ждут объяснения, в целом клубок событий, который привел к появлению Солнечной системы, кажется вполне распутанным. Копий вокруг него было сломано немало, однако современная небулярная гипотеза стала развитием идеи, появившейся даже раньше открытия законов гравитации. Еще в 1572 году Тихо Браге объяснял появление на небе новой звезды «сгущением эфирного вещества».

Звездная колыбель

Понятно, что никакого «эфирного вещества» не существует, а звезды образуются из тех же элементов, что и мы сами, – точнее, наоборот, это мы сложены из атомов, созданных ядерным синтезом звезд. На них приходится львиная доля массы вещества Галактики – остается не более нескольких процентов свободного диффузного газа для рождения новых светил. Но это межзвездное вещество распределяется неравномерно, местами образуя сравнительно плотные облака.

Несмотря на довольно низкую температуру (лишь несколько десятков и даже единиц градусов выше абсолютного нуля), здесь происходят химические реакции. И хотя почти всю массу таких облаков по-прежнему составляют водород и гелий, в них появляются десятки соединений, от углекислого газа и цианида до уксусной кислоты и даже многоатомных органических молекул. В сравнении с довольно примитивным по устройству веществом звезд такие молекулярные облака – это следующая ступенька в эволюции сложности материи. Недооценивать их не стоит: они занимают не больше процента объема диска Галактики, но зато на них приходится около половины массы межзвездного вещества.

Отдельные молекулярные облака могут иметь массу от нескольких солнц до нескольких миллионов. Со временем их строение усложняется, они фрагментируются, образуя довольно сложные по структуре объекты с внешней «шубой» из сравнительно теплого (100 К) водорода и холодными локальными компактными уплотнениями – ядрами – ближе к центру облака. Такие облака живут недолго, вряд ли больше десятка миллионов лет, зато здесь происходят таинства космических масштабов. Мощные, быстрые потоки вещества перемешиваются, закручиваются и собираются все плотнее под действием гравитации, становясь непрозрачными для теплового излучения и нагреваясь. Нестабильной среде такой протозвездной туманности достаточно толчка, чтобы перейти на следующий уровень. «Если гипотеза о сверхновой верна, то она произвела лишь начальный толчок к образованию Солнечной системы и более никакого участия в ее рождении и эволюции не принимала. В этом отношении она не праматерь, а скорее праотец». Дмитрий Вибе

Праматерь

Если масса «звездной колыбели» гигантского молекулярного облака составляла сотни тысяч масс будущего Солнца, то сгустившаяся в нем холодная и плотная протосолнечная туманность была лишь в несколько раз тяжелее него. Существуют разные гипотезы о том, что вызвало ее коллапс. На одну из самых авторитетных версий указывает, например, исследование современных метеоритов, хондритов, вещество которых образовалось еще в ранней Солнечной системе и более 4 млрд лет спустя оказалось в руках земных ученых. В составе метеоритов обнаруживаются и магний-26 – продукт распада алюминия-26, и никель-60 – результат превращений ядер железа-60. Эти короткоживущие радиоактивные изотопы образуются только во взрывах сверхновых. Такая звезда, погибшая недалеко от протосолнечного облака, могла стать «праматерью» нашей системы. Этот механизм можно назвать классическим: ударная волна сотрясает все молекулярное облако, сжимая его и заставляя разделяться на фрагменты.

Однако роль сверхновой в появлении Солнца часто подвергается сомнению, и не все данные подтверждают эту гипотезу. По другим версиям, протосолнечное облако могло сколлапсировать, например, под давлением потоков вещества от близкой звезды Вольфа – Райе, отличающейся особенно большой яркостью и температурой, а также высоким содержанием кислорода, углерода, азота и других тяжелых элементов, потоки которых наполняют окружающее пространство. Впрочем, и эти «гиперактивные» звезды существуют совсем недолго и заканчивают жизнь взрывами сверхновых.

С того знаменательного события прошло больше 4,5 млрд лет – весьма приличное время, даже по меркам Вселенной. Солнечная система совершила десятки оборотов вокруг центра Галактики. Звезды кружились, рождались и умирали, появлялись и распадались молекулярные облака – и так же, как нет никакой возможности выяснить форму, которую еще час назад имело обычное облако в небе, мы не можем сказать, каким был тогда Млечный Путь и где именно на его просторах затерялись останки звезды, ставшей «праматерью» Солнечной системы. Зато мы более или менее уверенно можем сказать, что при рождении у Солнца были тысячи родственников.

Сестры

Вообще, звезды в Галактике, особенно молодые, почти всегда входят в состав ассоциаций, связанных близким возрастом и совместным групповым движением. От двойных систем и до многочисленных ярких скоплений, в «колыбелях» молекулярных облаков они рождаются коллективами, как при серийном производстве, и даже разлетевшись далеко друг от друга, сохраняют следы общего происхождения. Спектральный анализ звезды позволяет выяснить ее точный состав, уникальный отпечаток, «свидетельство о рождении». Судя по этим данным, по количеству сравнительно редких ядер вроде иттрия или бария, звезда HD 162826 образовалась в той же «звездной колыбели», что и Солнце, и принадлежала к тому же скоплению сестер.

Сегодня HD 162826 находится в созвездии Геркулеса, примерно в 110 световых годах от нас – ну а остальные родственники, видимо, где-то еще дальше. Жизнь давно разбросала бывших соседок по всей Галактике, и о них остались лишь крайне слабые свидетельства – например, аномальные орбиты некоторых тел далеко на периферии сегодняшней Солнечной системы, в Поясе Койпера. Похоже, что «семейство» Солнца некогда включало от 1000 до 10 000 молодых звезд, которые образовались из единого газового облака и были объединены в рассеянное скопление общей массой порядка 3 тыс. солнечных масс. Их союз долго не продержался, и группа распалась максимум через 500 млн лет после образования.

«Наличие в Солнечной системе продуктов распада некоторых короткоживущих изотопов указывает, что на раннем этапе своей эволюции она была загрязнена продуктами вспышки близкой сверхновой. Однако стимулирующее воздействие этой вспышки кажется необязательным. Это не значит, что его не было, просто можно обойтись и без этого предположения. Современные оценки показывают, что в нашей Галактике из-за внешнего воздействия рождается не более 30% звезд».

Коллапс

Независимо от того, как именно произошел коллапс, что послужило ему толчком и сколько рождалось звезд по соседству, дальнейшие события развивались стремительно. За какую-то сотню тысяч лет облако сжалось, что – в соответствии с законом сохранения момента импульса – ускорило его вращение. Центробежные силы сплюснули вещество в довольно плоский диск диаметром в несколько десятков а.е. – астрономических единиц, равных среднему расстоянию от Земли до Солнца сегодня. Внешние области диска стали быстрее остывать, а центральное ядро – еще сильнее уплотняться и нагреваться. Вращение замедляло падение нового вещества к центру, и пространство вокруг будущего Солнца расчистилось, оно стало протозвездой с более или менее различимыми границами.

Основным источником энергии для него еще оставалась гравитация, но в центре уже начались осторожные термоядерные реакции. Первые 50–100 млн лет своего существования будущее Солнце еще не запустилось на полную мощность, и в нем не происходило характерное для звезд главной последовательности слияние ядер водорода-1 (протонов) с образованием гелия. Все это время оно, видимо, было переменной типа Т Тельца: сравнительно холодные, такие звезды весьма неспокойны, покрыты крупными и многочисленными пятнами, которые служат сильными источниками звездного ветра, раздувающего окружающий газопылевой диск.

На этот диск действовала с одной стороны гравитация, а с другой – центробежные силы и давление мощного звездного ветра. Их баланс вызвал дифференциацию газопылевого вещества. Тяжелые элементы, такие как железо или кремний, оставались на умеренном удалении от будущего Солнца, а более летучие вещества (прежде всего водород и гелий, но также азот, углекислый газ, вода) выносились к окраинам диска. Их частицы, оказавшиеся в медленных и холодных внешних областях, сталкивались друг с другом и понемногу слипались, образуя зародыши будущих газовых гигантов внешней части Солнечной системы.

Родился и так далее

Тем временем сама молодая звезда продолжала ускорять вращение, сжималась и нагревалась все сильнее. Все это усилило перемешивание вещества и обеспечило постоянный приток лития к ее центру. Здесь литий стал вступать в реакции слияния с протонами, выделяя дополнительную энергию. Запустились новые термоядерные превращения, и к моменту, когда запасы лития практически исчерпались, уже началось слияние пар протонов с образованием гелия: звезда «включилась». Сжимающее действие гравитации стабилизировалось расширяющим давлением лучистой и тепловой энергии – Солнце стало классической звездой.

Скорее всего, к этому времени образование внешних планет Солнечной системы уже практически завершилось. Некоторые из них сами были подобны крошечным копиям протопланетного облака, из которого образовались и сами газовые гиганты, и их крупные спутники. Следом – из железа и кремния внутренних областей диска – сформировались и каменистые планеты: Меркурий, Венера, Земля и Марс. Пятой, за орбитой Марса, не позволил родиться Юпитер: воздействие его гравитации нарушало процесс постепенного накопления массы, и крошечная Церера осталась самым крупным телом главного пояса астероидов, навсегда карликовой планетой.

Молодое Солнце постепенно разгоралось все ярче и излучало все больше энергии. Его звездный ветер вынес из системы мелкий «строительный мусор», а большая часть оставшихся крупных тел упала на само Солнце или его планеты. Пространство расчистилось, многие планеты мигрировали на новые орбиты и стабилизировались здесь, на Земле появилась жизнь. Впрочем, на этом предыстория Солнечной системы уже закончилась – началась история.

_{* Некоторые белые карлики, появившиеся еще в молодой Вселенной, существуют в том же виде до сих пор. Теоретически предполагается, что через триллион или больше лет они могут эволюционировать в черные карлики, темные и остывшие до температуры немногим выше абсолютного нуля.}

Источник

Земное светило: факты о возрасте, размерах и истории солнца

Солнце, свети нам!

Как появилось Солнце?

Солнце родилось около 4,6 миллиарда лет назад. Многие учёные считают, что Солнце и остальная часть Солнечной системы образовались из гигантского вращающегося облака газа и пыли, известного как Солнечная туманность. Когда туманность схлопывалась из-за гравитации, она вращалась быстрее и сплющивалась в диск. Большая часть материала была стянута к центру, чтобы сформировать Солнце.

У Солнца достаточно ядерного топлива, чтобы оставаться таким, как сейчас, ещё 5 миллиардов лет. После этого оно раздуется и станет красным гигантом. В конце концов, оно сбросит свои внешние слои, а оставшееся ядро ​​разрушится и превратится в белого карлика. Медленно белый карлик исчезнет и войдёт в свою заключительную фазу как тусклый, холодный теоретический объект, иногда известный как чёрный карлик.

Внутреннее строение и атмосфера Солнца

Солнце и атмосфера Солнца делятся на несколько зон и слоёв. Внутреннее пространство Солнца состоит из ядра, радиационной зоны и конвективной зоны. Солнечная атмосфера над ней состоит из фотосферы, хромосферы, переходной области и короны. За этим стоит солнечный ветер, течение газа из короны.

Ядро простирается от центра Солнца примерно на четверть к его поверхности. Хотя оно составляет всего около 2% объёма Солнца, его плотность почти в 15 раз превышает плотность свинца, и оно содержит почти половину массы Солнца. Далее следует радиационная зона, которая простирается от ядра до 70% пути до поверхности Солнца, составляя 32% объёма Солнца и 48% его массы. Свет от ядра рассеивается в этой зоне, так что для прохождения одного фотона часто может потребоваться миллион лет.

Зона конвекции достигает поверхности Солнца и составляет 66% объёма Солнца, но лишь немногим более 2% его массы. В этой зоне преобладают бурлящие «конвекционные ячейки» газа. Существуют два основных типа ячеек солнечной конвекции — ячейки грануляции шириной около 1000 километров и ячейки супергрануляции диаметром около 30 000 км.

Фотосфера — это самый нижний слой солнечной атмосферы, излучающий свет, который мы видим. Его толщина составляет около 500 км, хотя большая часть света исходит из его нижней трети. Температура в фотосфере колеблется от 6 125 C внизу до 4 125 C наверху. Далее идет хромосфера, которая более горячая, до 19 725 C, и, по-видимому, полностью состоит из остроконечных структур, известных как спикулы. Они обычно около 10 000 км в высоту.

После этого находится переходная область толщиной от нескольких сотен до нескольких тысяч километров, которая нагревается короной над ней и излучает большую часть своего света в виде ультрафиолетовых лучей. Вверху находится сверхгорячая корона, состоящая из таких структур, как петли и потоки ионизированного газа. Температура короны обычно колеблется от 500 000 C до 6 миллионов C и даже может достигать десятков миллионов градусов, когда происходит солнечная вспышка. Материя короны сдувается солнечным ветром.

Магнитное поле Солнца

Магнитное поле Солнца обычно примерно в два раза сильнее, чем магнитное поле Земли. Однако на небольших участках оно сильно концентрируется, достигая в 3000 раз большей силы, чем обычно. Эти перегибы и завихрения в магнитном поле возникают из-за того, что Солнце вращается быстрее на экваторе, чем в более высоких широтах, и потому, что внутренние части Солнца вращаются быстрее, чем поверхность.

Источник

Как устроено Солнце и когда погаснет. Вспышки, пятна и загадки

Астрономы иногда говорят, что звезда — самый простой объект во Вселенной. Что может быть примитивнее газового шара? Это не чёрные дыры и не загадочная тёмная энергия. Но в действительности ближайшая к нам звезда, Солнце, до сих пор хранит немало тайн. Светило существует одновременно и по законам космогонии, и по законам микромира. И те, и другие в наше время хорошо изучены, но это не мешает им конфликтовать между собой. С нашим светилом вообще связано немало загадок. И оно способно преподнести неприятные сюрпризы.

С чего начиналось?

Началось всё 4,6 миллиарда лет назад в «звёздной колыбели» — облаке газа размером 300 на 50 световых лет. Некогда этот газ входил в состав массивных звёзд, взорвавшихся как сверхновые. Потом газ остыл и гравитация преодолела внутреннее давление тучи, в результате чего газопылевая туманность начала распадаться на отдельные фрагменты, каждый из которых, закручиваясь, сжимался к собственному центру. Одному из этих клочьев предстояло стать Солнцем.

Молодые звёзды не имеют твёрдого ядра. На раннем этапе эволюции плотность светила ещё невелика и конвективная зона занимает весь объём

Сжимаясь, газ нагревается, но, поскольку часть энергии уносится излучением, дальнейшему уплотнению это не препятствует. Представляя собой приплюснутую сферу размером с орбиту Марса, протосолнце уже ярко светило. Правда, лишь в тепловом диапазоне. Сияние раскалённых внутренних областей ещё не пробивалось через тучи пыли. Чуть позже в центре диска вспух тусклый багровый шар. В недрах рождающейся звезды температура достигла миллиона кельвинов, и начались термоядерные реакции. Но только начались. Поначалу их интенсивность была невелика, и остановить сжатие они не могли.

Молодое Солнце было огромно — до современной орбиты Меркурия. Основным источником энергии оставалось гравитационное сжатие. Быстро «сдуваясь» и твердея, взрослеющее светило выбрасывало мощные потоки солнечного ветра, разгоняющего к границам системы невостребованные остатки газа.

Пекло

Описание звезды как шара, состоящего из сжатого, раскалённого, ионизированного газа, даёт ошибочное представление о внутренней структуре Солнца. Ничего подобного тому, что мы обычно понимаем под «газом», в недрах светила нет. Сердцевина звезды представляет собой твёрдое — даже сверхтвёрдое! — вещество, аналогов которому в мире планет не найти.

В «холодной» твёрдой материи молекулы сцеплены электронными оболочками. Солнечное же вещество — масса ядер водорода и гелия, распираемая изнутри кулоновской силой (отталкиванием одноимённых зарядов) и скреплённая лишь наружным давлением. Скреплённая так надёжно, что плотность вещества достигает 150 тонн на кубический метр. В результате частицы, набитые в тысячу раз плотнее, чем это дозволяется классической физикой, даже при температуре 14 миллионов градусов куда менее подвижны, чем молекулы в составе кристалла.

Обладая диаметром примерно в 1 миллион 400 тысяч километров, Солнце состоит преимущественно из водорода (73% массы и 92% объёма) и гелия. На все прочие элементы приходится только 1,5% массы. Солнце вращается вокруг центра Галактики с периодом 200 миллионов лет

Если бы звёздная материя могла существовать при нормальных давлении и температуре, мы наблюдали бы слиток необычного материала, похожего на те, из которых в фантастике изготовлены инопланетные артефакты. Очень тяжёлого — всемеро тяжелее такого же объёма золота — и непроницаемо чёрного, поглощающего даже излучения, для которых не станет преградой аналогичная толща свинца. На Земле не нашлось бы ни инструмента, способного его оцарапать, ни машин, которые смогли бы его деформировать.

Твёрдый водород, химически оставаясь неметаллом, приобретает многие свойства металла. В частности, отлично проводит электрический ток (ведь электроны не связаны с протонами). Но электропроводность — единственная слабость «чёрного водорода». Материал солнечных недр фактически не проводит тепло! Силы электростатического отталкивания прочно удерживают на своих местах частицы, не позволяя им обмениваться кинетической энергией «традиционным способом».

Единственный способ передачи энергии в «чёрном водороде» — эстафета фотонов. Квант, излучённый одним ядром, немедленно поглощается соседним, а затем переизлучается. Бесконечными «рикошетами» фотон пробивается к внешним слоям звезды со скоростью всего два километра в год. Лишь одна форма движения возможна в «чёрном водороде». Не выдерживая сжатия, материя звезды постепенно проседает, «складываясь в себя». Четыре ядра водорода сливаются в занимающее значительно меньший объём ядро гелия. Это и есть реакция термоядерного синтеза.

Структура Солнца (Kelvinsong / Wikimedia Commons)

Твёрдая сердцевина занимает половину объёма Солнца и условно делится на две не имеющие чёткого разграничения зоны: ядро, имеющее радиус 20-25% солнечного (только в этой зоне давление достаточно для протекания термоядерных реакций), и зону лучистого переноса. Через последнюю родившиеся в ядре фотоны медленно и мучительно протискиваются к границе конвективной зоны — аналогу мантии планет.

Материя солнечной мантии представляет собой столь же экзотическую субстанцию, как и «чёрный водород» недр. Её можно назвать «жидким пламенем» — причём термин окажется удивительно точным. Ведь пламя — струи раскалённого, ионизированного газа. В недрах Солнца он просто сжат до состояния жидкости — в глубинах плотной и вязкой, как ртуть, выше же подобной расплавленному камню.

В конвективной зоне энергия переносится за счёт перемешивания породы. Нагретый жаром ядра «жидкий огонь» течёт вверх, навстречу ему опускаются охлаждённые массы. Это движение упорядочено по колоннам конвекции — шестигранным призмам шириной 20 тысяч и высотой 200 тысяч километров. Каждая из больших колонн — «супергранул» — разделяется на меньшие столбы по 5 тысяч километров в ширину. А внутри них, в свою очередь, различимы «гранулы» с поперечником от 500 до 1200 километров. По оси гранул водород поднимается, а по граням стекает вниз.

У поверхности конвективная зона переходит в фотосферу — трёхсоткилометровую толщу уже вполне обычного по своим физическим свойствам жидкого водорода. Это — зона охлаждения солнечной материи. Выделившаяся в твёрдом ядре энергия уносится излучением. Обычно указывается, что температура фотосферы Солнца — 5800 К. В действительности же поверхность Солнца нагрета лишь до 4000 градусов, но сквозь верхние слои водорода пробивается свет от глубинных, куда более раскалённых.

На Солнце не может быть «извержений», так как там нет твёрдой коры, сопротивляющейся перемещению расплавленного вещества и накапливающей разрушительную энергию. За катастрофические вспышки ответственны электромагнитные силы

Если земной океан подёрнут лишь лёгкой рябью волн, с высоты незаметных, то солнечная фотосфера кипит. Хлещущий из гранул со скоростью один-два километра в секунду водород вздымается буграми высотой в десятки километров. Над морем жидкого пламени ползут сияющие облака-флоккулы и танцуют спикулы — огненные смерчи шириной 500 и высотой 10 000 километров.

О солнечной атмосфере — хромосфере — достаточно сказать, что её плотность позволяет водороду оставаться жидким даже при температуре 4000 К. Но если в отдалённом будущем эту зону удастся увидеть изнутри объективами жаропрочной автоматической станции, то отнюдь не циклопические столбы спикул более всего поразят наблюдателя. Даже буйство пламени померкнет перед разрушительной силой звука, сотрясающего хромосферу. Над бурлящей поверхностью звезды стоит гул громовых раскатов и царит хаос ударных волн.

Вероятно, именно звук (точного ответа пока не существует) разогревает до миллиона градусов солнечную корону — окружающее светило облако плазмы. Вытягивающиеся на миллион и более километров протуберанцы, наблюдаемые в этой области, иногда ошибочно считаются «султанами взрывов». На самом деле это лишь плотные сгустки водорода, захваченные магнитным полем.

Космическая погода

В старину монархов нередко сравнивали с Солнцем. Ведь власть Солнца над нами беспредельна. Оно практически монопольно поставляет энергию. Тепло, необходимое для сохранения воды в жидкой форме, а значит, и для поддержания жизни; свет, без которого невозможен фотосинтез; кислород, пища, нефть, уголь, газ, появившиеся благодаря фотосинтезу, — всё это даруется нам светилом… Это прекрасно, но порождает некоторое беспокойство. Своей властью Солнце может распорядиться и нам во вред.

Чтобы обосновать довольно нереалистичный сюжет, создателям фильма «Пекло» пришлось выдумать новый вид частиц

Вблизи полюсов, не прикрытых геомагнитным полем планеты, заряды солнечного ветра достигают верхних слоёв земной атмосферы, вызывая ионизацию газа. Благодаря чему мы любуемся полярным сиянием

Повторение события полуторавековой давности и даже вдесятеро более мощная атака, конечно, не ввергнет цивилизацию в хаос, но материальный урон будет огромен, а человеческие жертвы могут исчисляться десятками тысяч: упавшие самолёты, техногенные катастрофы, вызванные выходом из строя оборудования, отказавшая медицинская аппаратура. Именно катастрофическая солнечная вспышка стала первой причиной упадка цивилизации в цикле «Бегущий в лабиринте» Джеймса Дэшнера. Впрочем, люди постарались, чтобы ухудшить ситуацию на Земле…

Сминая первую линию защиты Земли, потоки солнечных частиц могут достигать ионосферы. У нашей планеты тоже есть своя «плазменная корона» — разреженная оболочка из ионизированного газа, простирающаяся до высоты 400 километров. Фактически это глубокий вакуум, уже почти не препятствующий движению космических аппаратов. Но после того, как солнечный ветер ударяет по верхним слоям земной атмосферы, раскаляя их, этот вакуум становится куда менее глубоким. Так в 1979 году солнечная вспышка «сбила» американскую орбитальную станцию «Скайлэб». Кроме того, ионосфера может быть «зеркалом», отражающим обратно к Земле радиоволны, вследствие чего магнитные бури способны нарушать связь.

Механизм воздействия магнитных бурь на самочувствие человека пока не до конца понятен. Геоиндукционные поля очень слабы, однако некоторые люди способны ощущать тончайшие изменения магнитного поля. Как и чем? Загадка. Возможно, физический дискомфорт, связанный с магнитными бурями, имеет психосоматическую природу.

Солнечный парус позволяет ускорять корабль давлением солнечного света. Возможен также электрический парус, использующий силу солнечного ветра — потока испускаемых светилом заряженных частиц

Солнечные циклы

В телефильме «Сверхновая» (2005) Земле угрожает гибель в результате взрыва светила. Но такого развития событий не стоит опасаться — масса Солнца для этого недостаточна. Тем не менее многие встречающиеся в фантастике сценарии катастрофы наука не может отвергнуть с такой же уверенностью, ведь наши знания о Солнце всё ещё очень ограничены. Что именно там происходит, мы уже знаем. Но почему это происходит именно таким образом, в данный момент и с наблюдаемой интенсивностью — увы, нет.

Равновесие, в котором пребывают недра Солнца, устойчиво, но не статично. Звезда «дышит», циклически меняя свою активность. Гравитация приводит к сжатию — крошечному, но наблюдаемому. Сжатие повышает интенсивность термоядерных реакций, которые, в свою очередь, приводят к нагреву и расширению. В результате светимость колеблется в пределах 0,1%. Но почему-то неравномерно. Кратчайший, 11-летний цикл, несмотря на название, длится от 9 до 14 лет. И это очень странно. Более странно, чем если бы продолжительность года на Земле непредсказуемо менялась от 9 до 14 месяцев. Ведь Солнце, в отличие от Земли, внешним воздействиям не подвержено.

В периоды минимальной активности Солнце краснеет. Спектр сдвигается в длинноволновую область

Помимо 11-летних циклов, светимость Солнца колеблется с периодами 70-100, 200-300 и 2000 лет — тоже нерегулярными. И возникает вопрос, какие процессы в столь гигантской системе (тепло от ядра к фотосфере проходит за 200 тысяч лет) вообще могут протекать с высокой и непостоянной скоростью? Очевидно, это могут быть лишь электромагнитные процессы. Это наверняка как-то связано с циклами активности. Знать бы ещё, как именно.

Время от времени наше светило берёт отпуск — светимость снижается на 0,2-0,6%. Что происходит в таком случае, нам вскоре предстоит узнать. С учётом непредсказуемости нашего светила подобного развития событий можно ожидать в любой момент. Прошлый длительный период низкой активности, получивший название «минимум Маундера» или «малый ледниковый период», продолжался с 1645 по 1715 год. Реки в средней полосе России тогда сковывались льдом на полгода.

Изменения климата, как и колебания солнечной активности, за последние тысячи лет хорошо изучены. И связь между похолоданиями и периодами «спокойного Солнца» достаточно очевидна. Казалось бы, всё просто, но… механизм этой зависимости остаётся загадкой. Само по себе изменение светимости на доли процента значимых последствий иметь не может. Среди выдвигаемых гипотез есть даже такая, согласно которой Землю на самом деле замораживают излучения галактического ядра. Если долго нет вспышек и плазменных атак, радиационные пояса Земли слабеют и космические частицы достигают атмосферы, вызывая конденсацию пара и образование отражающих свет облаков.

Когда погаснет Солнце?

По мере превращение водорода в гелий ядро звезды уплотняется. Это приводит к росту давления и ускоряет термоядерные реакции. С возрастом, расходуя горючее, звезда не тускнеет, а разгорается всё сильнее. В случае Солнца это означает увеличение светимости на 10% за миллиард лет. И даже дополнительные 10% будут для Земли лишними — выживут только термофильные организмы в закипающих у поверхности океанах. А ещё через 2,5 миллиарда лет, полностью потеряв воду, наша планета превратится в подобие Венеры.

Зато от увеличения светимости Солнца в выигрыше окажется Марс. Через миллиард лет на Марсе растают ледники, потекут реки и появится плотная атмосфера. Это будет засушливый, но вполне пригодный для жизни мир. Последними эстафету примут спутники Сатурна — когда лучи умирающего Солнца на короткое время растопят льды.

Благоприятные условия на Марсе будут сохраняться 6 миллиардов лет. Столько же, сколько и на Земле

Через 7 миллиардов лет в сжимающемся ядре Солнца закончится водород. Но температура в недрах светила к этому времени уже будет так велика, что реакция синтеза станет возможной в конвективной зоне. Ненадолго. «Жидкий огонь» способен расширяться при нагреве. Выделение энергии в «мантии» звезды приведёт к тому, что её размеры увеличатся в сотни раз, давление упадёт и синтез прекратится. Солнце превратится в красный гигант светимостью в 3-5 тысяч раз выше современной. Затем в ядре вспыхнет гелий, и резко возросший поток излучения вытолкнет раздувшуюся газовую оболочку за пределы гравитационной ямы.

Меркурий и Венера будут поглощены фотосферой Солнца. Уран и Нептун покинут теряющее гравитационную хватку светило. Но Земля, перейдя на орбиту с вдвое большим радиусом, вероятно, уцелеет. Агония звезды продлится ещё 100 миллионов лет — после чего догорит и гелий. Звезда превратится в белый карлик — крошечный шар из углерода и кислорода, заливающий руины солнечной системы яростными потоками рентгеновского излучения.

Дальнейший синтез станет невозможным. Ведь чем тяжелее элемент, тем больше электрический заряд ядер и выше силы кулоновского отталкивания. Превращение белого карлика в чёрный — холодный, не излучающий, — займёт ещё четыре миллиарда лет.

Хотя при синтезе кислорода из гелия выделяется на порядок меньше энергии, чем при синтезе гелия из водорода, красный гигант будет распирать термоядерный жар. Гелий выгорает в 100 раз интенсивнее водорода

Прогнозировать события на Солнце пока можно только на основе опыта наблюдений. Но именно этот опыт свидетельствует, что за весь период существования человечества светило ещё ни разу нас не уничтожило.

Источник

Эволюция Солнца

Наше Солнце – типичный пример звезды, эволюционировавшей из звездной туманности 4,6 миллиарда лет назад. Но как выглядит рождение и развитие Солнца? Давайте внимательно изучим этапы солнечной эволюции.

Рождение и эволюция Солнца

Солнце и все ближайшие планеты начали свое существование в гигантском облаке молекулярного газа и пыли. Примерно 4,6 миллиарда лет назад это облако под воздействием внешних сил (гравитационного поля ближайших звезд или выброса энергии сверхновой) начало сжиматься. Во время сжатия внутренние силы газа и взаимодействие частиц пыли сформировали участки пространства с большей плотностью материи. Эти скопления позже дадут начало жизни бесчисленного количества звездных систем, в том числе и нашей.

В процессе сжатия скоплений из-за сил взаимодействия частиц наша будущая звезда начала вращаться. Центробежная сила создала большой шар материи в центре и плоский диск из пыли и газа ближе к краю новосозданной системы. Из центрального шара позже образуется Солнце, а из диска – планеты и астероиды. В течение первых ста тысяч лет после сжатия газового облака Солнце было коллапсирующей протозвездой. Это продолжалось пока температура и давление звезды не привели к воспламенению ее центральной части – ядра. С этого момента наша звезда превратилась в светило типа Т Тельца – очень активную звезду с сильным солнечным ветром. Со временем Солнце постепенно стабилизировалось и обрело свою теперешнюю форму. Так началась жизнь нашей ближайшей звезды, но это лишь первый этап эволюции Солнца.

Основной этап эволюции Солнца

Солнце в собственном развитии находится на основном этапе жизни, как и большинство звезд во Вселенной. В ее ядре ежесекундно 600 миллионов тонн водорода превращается в гелий и производится 4*1027 Ватт энергии. Этот процесс в ядре Солнца начался 4,6 миллиарда лет назад и не менялся с тех пор. Но запас гидрогена в звезде не безграничен: горючего светилу хватит еще на 7 миллиардов лет жизни.

Чем больше в звезде накапливается гелия, тем больше сгорает водорода. Следствием этого является больший выход энергии и увеличение яркости свечения. Вы едва ли заметите эти изменения в краткосрочной перспективе, но за последующий миллиард лет Солнце станет ярче на 10%. А это уже не обещает ничего хорошего Земле и другим планетам нашей системы.

Увеличение выхода энергии ядерного синтеза внутри Солнца за миллиард лет приведет к сильному парниковому эффекту на Земле, подобному тому, что происходит сейчас на Венере. Со временем влага, содержащаяся в атмосфере планеты, выветрится усиленным солнечным излучением.

Через 3,5 миллиарда лет Солнце будет ярче уже на 40%, чем сейчас. Температура на поверхности Земли увеличится настолько, что существование на ней жидкой воды станет невозможным. Океаны выкипят, и пар не задержится в атмосфере. Ледники растают, а снег останется лишь мифом давно забытых времен. Все условия для жизни на планете будут уничтожены безжалостным солнечным излучением. Наша голубая планета окончательно превратится в раскаленную высушенную Венеру.

Смерть звезды

Туманность Эскимос как наглядная картинка вероятной смерти нашего Солнца

Ничто не вечно. Это правило справедливо для всего: для нас, для нашего дома – Земли и для Солнца. Хоть конец Солнечной системы и не произойдет завтра и не выпадет на век кого-либо из живущих сегодня, когда-нибудь в далеком будущем звезда израсходует все топливо и отправится в последний путь, к забвению. Как же закончится развитие Солнца?

Примерно через 6 миллиардов лет Солнце израсходует все запасы водорода в ядре. После этого инертный гелий, накопившейся в ядре звезды, станет нестабильным и начнет коллапсировать под собственным весом. Вследствие этого ядро начнет нагреваться и уплотняться. Солнце начнет увеличивать свои размеры, пока не перейдет в стадию красного гиганта. Растущая звезда поглотит Меркурий, Венеру и, наверное, даже Землю. Но даже в случае, если наша планета уцелеет, жар от раскаленной звезды нагреет ее поверхность и превратит в настоящий ад для любой известной органической жизни.

Когда Солнце окончательно сгорит?

Последовательность ядерного синтеза внутри звезд

Смерть любой звезды, находящейся в стадии красного гиганта, не за горами. У Солнца будет еще достаточно температуры и давления, чтобы начать следующий этап ядерного синтеза: из гелия, который в этот раз будет топливом, синтезируется углерод. Этот этап займет около ста миллионов лет – до того момента, когда выгорит весь гелий. В конце оболочка станет нестабильной, и звезда начнет усиленно пульсировать. За весьма короткий промежуток времени эти пульсации выбросят в открытый космос большую часть атмосферы Солнца.

Когда от атмосферы недавнего гиганта ничего не останется, вместо большой и яркой звезды в пространстве повиснет белый карлик – небольшое, размером с Землю, светило из чистого карбона, по массе равное звезде. Алмаз размером с нашу планету будет еще долго светиться тепловым излучением, но этого недостаточно для ядерного синтеза. Со временем он остынет до температуры окружающей среды – пары градусов выше абсолютного нуля.

Так закончится жизнь нашего Солнца – одиноким алмазным постаментом.

Взорвется ли Солнце?

Нет ни одного реалистичного сценария, по которому Солнце бы взорвалось. Хоть нам она и кажется огромной, наша звезда невелика относительно невообразимо больших звезд, которыми полна Вселенная. Даже когда Солнце сжигает весь гидроген, она сначала растет, а потом уменьшается до размера небольшой планеты, медленно остывая триллионы лет.

Для того чтобы звезда взорвалась, ее масса должна значительно превышать массу Солнца. Если бы наша звезда была бы в десяток раз больше, тогда можно было бы говорить о взрыве. Сверхмассивные звезды после расходования водорода и гелия продолжают синтез более тяжелых элементов – вплоть до железа, синтез которого не сопровождается выделением энергии. Тогда внутреннее давление звезды, удерживавшее ее от воздействия гравитационных сил, исчезает, и звезда взрывается, выбрасывая в космос огромное количество энергии.

После взрыва от таких звезд остаются нейтронные звезды, которые быстро вращаются вокруг своей оси, или даже черные дыры.

Помните, масса Солнца слишком мала, чтобы когда-либо взорваться. И этого не произойдет, так что переживать не стоит.

Источник

Как образовалось наше Солнце?

Солнце. Звезда, дарующая нам тепло. И делающая возможной жизнь на этой планете. Как же появилось наше Солнце?

Исследуя Вселенную, астрономы могут наблюдать рождение и эволюцию звезд на многих этапах их «жизненного цикла». И судя по полученным данным можно сделать вывод, что Солнце родилось из большого коллапсирующего газового облака. Которое являлось частью какого-то огромного древнего межзвездного облака газа. Эта область пространства была «загрязнена» взрывом сверхновой за несколько миллионов лет до начала фазы коллапса. Откуда мы это знаем? Потому что на Земле, да и во всей Солнечной системе, в том числе в атмосфере Солнца, присутствуют элементы, которые могли родиться только в результате взрыва сверхновой. Это элементы, которые тяжелее железа.

Наше Солнце из звездной пыли

Протозвездное облако сжималось миллионы лет. Так происходило до тех пор, пока не образовался вращающийся диск с большой центральной сферой. Из этого диска, в конечном итоге, сформировались планеты. А из центральной сферы, где находилась большая часть массы, образовалось Солнце. Мы видим такие вращающиеся газовые диски вокруг многих молодых звезд, рождающихся в туманностях.

Центральная сфера продолжала сжиматься под действием собственной гравитации. Так происходило до тех пор, пока глубоко внутри температура не стала очень высокой. Не менее нескольких миллионов градусов. При такой температуре атомы дейтерия вступили в реакцию со свободными протонами. И Солнце зажглось! Начался термоядерный цикл нашей звезды. Этот процесс привел к выделению колоссального количества энергии. Поскольку возник процесс, препятствующий гравитационному сжатию, последнее начало замедляться. И, в конечном итоге, Солнце перешло ко второй стадии своей жизни. Когда температура стала достаточно высокой, атомы водорода начали сливаться в атомы гелия. Так началась текущая эволюционная фаза Солнца…

Солнечный ветер

Поверхность Солнца стала очень активной. И произвела мощный ветер, который выдул весь оставшийся газ и пыль из окружающего Солнца газового диска. Кроме того, что уже успел осесть в телах образовавшихся планет. Этот ветер уничтожил также атмосферу всех внутренних планет. Однако те из них, что были вулканически активны, смогли восстановить свою атмосферу из выбрасываемых из недр газов.

От начала до конца всего описанного выше процесса прошло не так уж и много времени. По меркам Вселенной – сущий пустяк. Не более 10 миллионов лет!

Ну и подходящее место, конечно.

Заметили ошибку?

Это нужно срочно исправить! Выделите косячный текст и нажмите CTRL + ENTER на клавиатуре. Спасибо за помощь!

Космические тесты

Проверь свои знания! Интересные тесты находятся здесь!

«Существуют две возможности: либо мы одни во Вселенной, либо нет. Обе одинаково ужасны».

Источник

Как образовалось Солнце?

На обширных просторах космоса гравитация объединила пыль и газ, чтобы создать молодую Солнечную систему. Солнце сформировалось первым из протозвёздного диска, а планеты образовались немного позже. Но как море вращающихся частиц стало самой яркой звездой на нашем небе?

“Солнце ужасно и великолепно, и оно также лучшая физическая лаборатория в нашей Солнечной системе”, – сказала Сабрина Сэведж.

Хотя оно может выглядеть пустым, пространство заполнено газом и пылью. Большая часть материала – это водород и гелий, а остальная – элементы, созданные в результате гибели более древних звёзд. Около 4,5 миллиардов лет назад волны энергии, распространяющиеся в космосе, прижали облака таких частиц ближе друг к другу, и гравитация заставила их схлопнуться, а затем начать вращаться. Вращение заставило облако превратиться в диск похожий на блин. В центре материал собрался вместе, образовав протозвезду, которая в конечном итоге стала Солнцем.

“Вокруг этой протозвезды находился вращающийся диск из которого затем сформировались планеты”, – сказал астроном Джон Тобин.

Молодая протозвезда представляла собой шар из водорода и гелия, ещё не получивший энергии от термоядерного синтеза. За десятки миллионов лет температура и давление материала внутри увеличились, что положило начало синтезу водорода, который сегодня питает Солнце.

Процесс формирования Солнца не израсходовал всё вещество в облаке, из которого оно родилось. То, что осталось, продолжало вращаться вокруг звезды и формировать планеты. Солнце – звезда среднего размера, не слишком большая и не слишком маленькая, что делает его идеальным для существования жизни на Земле.

Через несколько миллиардов лет водород внутри Солнца закончится, и звезда превратится в красного гиганта с радиусом, простирающимся до орбиты Земли. Гелий в его ядре также вскоре закончится. Звезда никогда не будет достаточно горячей, чтобы сжечь оставшиеся кислород и углерод, поэтому Солнце погаснет и превратится в белого карлика.

Поддержите, пожалуйста, сайт!
На сайте “Вселенная Сегодня” каждый день публикуются самые интересные новости, видео и снимки неизведанного космоса для всех любителей астрономии.

“Вселенная Сегодня” – это не просто сайт. Это место где мы все можем узнать что-то новое!

Развитием проекта, а также групп в социальных сетях, занимаюсь только я и мне очень важна ваша поддержка!

Mastercard: 5599 0020 1641 0583
МИР: 2204 1201 0062 9118
WMZ: Z215342785781

Спасибо. Я буду благодарен любой вашей помощи.

Конечно, когда Солнце зародилось миллиарды лет назад, учёных ещё не было. Астрономы узнают о жизни Солнца, изучая мириады звёзд в Млечном Пути. В сочетании с моделями эти наблюдения могут помочь нам узнать о молодости нашей ближайшей звезды.

Источник

Как образовалось наше Солнце?

Солнце. Звезда, дарующая нам тепло. И делающая возможной жизнь на этой планете. Как же появилось Солнце?

Исследуя Вселенную, астрономы могут наблюдать рождение и эволюцию звезд на многих этапах их «жизненного цикла». И судя по полученным данным можно сделать вывод, что Солнце родилось из большого коллапсирующего газового облака. Которое являлось частью какого-то огромного древнего межзвездного облака газа. Эта область пространства была «загрязнена» взрывом сверхновой за несколько миллионов лет до начала фазы коллапса. Откуда мы это знаем? Потому что на Земле, да и во всей Солнечной системе, в том числе в атмосфере Солнца, присутствуют элементы, которые могли родиться только в результате взрыва сверхновой. Это элементы, которые тяжелее железа.

Солнце из звездной пыли

Протозвездное облако сжималось миллионы лет. Так происходило до тех пор, пока не образовался вращающийся диск с большой центральной сферой. Из этого диска, в конечном итоге, сформировались планеты. А из центральной сферы, где находилась большая часть массы, образовалось Солнце. Мы видим такие вращающиеся газовые диски вокруг многих молодых звезд, рождающихся в туманностях.

Центральная сфера продолжала сжиматься под действием собственной гравитации. Так происходило до тех пор, пока глубоко внутри температура не стала очень высокой. Не менее нескольких миллионов градусов. При такой температуре атомы дейтерия вступили в реакцию со свободными протонами. И Солнце зажглось! Начался термоядерный цикл нашей звезды. Этот процесс привел к выделению колоссального количества энергии. Поскольку возник процесс, препятствующий гравитационному сжатию, последнее начало замедляться. И, в конечном итоге, Солнце перешло ко второй стадии своей жизни. Когда температура стала достаточно высокой, атомы водорода начали сливаться в атомы гелия. Так началась текущая эволюционная фаза Солнца…

Солнечный ветер

Поверхность Солнца стала очень активной. И произвела мощный ветер, который выдул весь оставшийся газ и пыль из окружающего Солнца газового диска. Кроме того, что уже успел осесть в телах образовавшихся планет. Этот ветер уничтожил также атмосферу всех внутренних планет. Однако те из них, что были вулканически активны, смогли восстановить свою атмосферу из выбрасываемых из недр газов.

От начала до конца всего описанного выше процесса прошло не так уж и много времени. По меркам Вселенной – сущий пустяк. Не более 10 миллионов лет!

Ну и подходящее место, конечно.

Эта статья появилась впервые на сайте Живой Космос.

Вам могут понравиться эти статьи:

Друзья! Если вам понравилась эта статья, ставьте лайк!

Обязательно поделитесь ей в социальных сетях!

И подписывайтесь на наш канал! Спасибо!

А еще – заходите на наш сайт – Живой Космос!

Источник

Солнце

Положение Солнца в нашей галактике (Млечный Путь) достаточно окраинное. Звезда расположилась посередине спиральных ветвей Персея и Стрельца. В районе нашего проживания обстановка спокойна в течение сотен миллионов лет. Центр галактики расположен примерно в 26000 световых лет, и наше светило облетает вокруг него со скоростью 220 – 240 км/сек за 225 – 250 млн. лет. Расположение Солнечной системы именно в этом месте способствовали возникновению жизни на Земле. Если бы мы находились ближе к центру галактики, спокойствие нарушали бы близкие звёзды-соседки.

Строение

Поверхность

Видимая поверхность Солнца называется фотосферой. Ее толщина около 300 км. При сильном увеличении можно увидеть, что фотосфера имеет гранулированную структуру. Вещество на Солнце (газ) постоянно перемещается, и в областях, занимаемыми гранулами, оно поднимается к поверхности, а в промежутках между ними — опускается. Над фотосферой во время солнечных затмений можно увидеть солнечную атмосферу, состоящую из хромосферы (небольшого слоя красноватого цвета, прилегающего к видимой поверхности) и солнечной короны — разряженной и горячей внешней оболочки. Температура тут достигает до 1 500 000 градусов.

Солнечные пятна

Это тёмные области на Солнце, температура которых ниже, чем температура окружающего вещества фотосферы. Поэтому эти участки выглядят темнее, а самые большие пятна можно увидеть невооружённым глазом. На данный момент с видимой земле стороны пятна выглядят так:

Внутри Солнца

Дальше вглубь распространяется конвекционная зона — зона, в которой энергия за счет конвекции переносится от центра к более высоким слоям, будто бы перемешиваясь. От центра Солнца к конвекционной зоне энергия переносится излучением. Однако каждый фотон затрачивает миллионы лет для того, чтобы пройти эту зону: свет многократно поглощается веществом и излучается вновь. В центре располагается плотное и горячее ядро, в котором и происходят ядерные реакции. Около ядра температура достигает до 15 000 000 градусов! Про внутреннее строение солнца много интересного можно узнать в этой статье.

Солнечный ветер

На рисунке пустое поле в центре закрывает пространство в 32 раза больше Солнца. Диаметр изображения — половина диаметра орбиты Меркурия. Точки за Солнцем — звёзды.

Почему светит Солнце

Свечение Солнца – результат выделения огромной энергии, выделяемой в результате протекания термоядерной реакции в её ядре. Вещества тратится мало, энергии выделяется много (в миллионы раз больше, чем при обычном горении).

Раньше считалось, что Солнце светит из-за горения элементов, входящих в его состав. Но по приблизительным подсчетам, даже грубым, оно не может «выгорать» миллиарды лет, Солнце должно было потухнуть совсем давно, растеряв массу, тем самым нарушив гравитационное равновесие в системе планет. Но Солнце светит уже миллиарды лет и не собирается гаснуть в ближайшее время.

Солнечное затмение

Солнечное затмение — астрономическое явление, при котором Луна закрывает полностью или частично Солнце от человека на Земле. Во время затмения можно наблюдать солнечную корону.

Как возникло Солнце

В составе Солнца присутствует достаточно много золота и урана. Эти элементы появлялись в в ядрах ранних звёзд, а распространение их происходило из-за взрывов сверхновых. По основной теории Солнце и солнечная система сформировались из газопылевого облака, которое как раз и являлось остатком взрыва сверхновой звезды.

Известны несколько двойников нашей звезды. Они аналогичны по массе, светимости, возрасту, и температуре. Это 18 Скорпиона, 37 Близнецов, Бета Гончих Псов, HD 44594 и HIP56948.

Источник

Солнце

Наша Галактика включает в себя множество различных объектов. Важнейшим из них является Солнце – благодаря ему существует жизнь на Земле. Светило имеет определённый состав, структуру, жизненный цикл. Эти и другие аспекты, связанные с ярким небесным телом, изучаются учёными с древности до наших дней.

Общие сведения

В источниках информации о Солнце определение звучит так: это одна из звёзд в составе Млечного пути; раскалённый шар, непрерывно выделяемый энергию во внешнее пространство. Более подробные характеристики светила таковы:

Описание Солнца содержит информацию об излучаемом свете и тепле. Причиной их возникновения является термоядерный синтез, происходящий в недрах космического тела. Водород в результате реакций преобразуется в гелий. Всё это сопровождается выделением энергии.

Происхождение

Пытаясь выяснить истину о возникновении важнейшей для нас звёзды, учёные выдвигают разные предположения. Среди них выделяется гипотеза о появлении светила после взрыва в космосе. В нём участвовала одна или целое скопление сверхновых звёзд. По мнению исследователей, именно в результате произошедших при взрыве эндотермических реакций образовалось такое количество золота и урана. Отмечается их избыток в веществе Солнечной системы.

Анализ состава небесного тела позволяет сделать вывод о том, что это звезда третьего поколения. Другими словами, она появилась из вещества, принадлежащего до этого ещё двум подобным объектам.

Строение

Солнце как тело, состоящее из газов, не имеет твёрдой поверхности. Характерной особенностью является повышение плотности вещества по направлению к центру на фоне увеличения температуры и давления. Всё содержимое раскалённого газового шара можно разделить на шесть слоёв, каждый из которых выполняет свою функцию.

Оно находится глубоко, в самом центре звезды. Радиусы всего светила и его ядра соотносятся примерно, как 3:1, но при этом в центральной части сосредоточена половина всей массы космического тела. Именно здесь, где температура и давление доходят до высочайших значений, протекают термоядерные реакции и генерируется энергия. Через остальные слои она просто проходит, а затем Солнце излучает её в виде световых и тепловых потоков. Установлено также, что ядро вращается быстрее поверхностных слоёв.

Зона лучистого переноса

Энергия от ядра устремляется наружу сначала через область лучистого переноса. Здесь происходит излучение и поглощение фотонов. Каждая такая частица, изначально зародившаяся в ядре, может перемещаться до следующего слоя десятки тысяч лет. Это объясняется тем, что фотоны многократно меняют направление движения.

Зона конвективного переноса

В этом слое продолжается передача энергии изнутри во внешнюю среду. Но здесь действуют другие механизмы – на смену излучению приходит конвекция. Главным «действующим лицом» в этом процессе становятся не отдельные частицы, а само вещество.

Чтобы понять суть, можно представить кипящую жидкость. Нагретая, она поднимается, там температура жидкости уменьшается, и вещество устремляется вниз. Подобное происходит в Солнце, только с газом. Его потоки подхватывают энергию из зоны лучевого переноса, транспортируют её наверх и там отдают. Затем охлаждённое вещество погружается вглубь. Если посмотреть на фотографии Солнца, можно заметить грануляцию на его поверхности. Такой вид получается за счёт непрерывно происходящей конвекции.

Фотосфера

С этого слоя, следующего за конвективной зоной, начинается атмосфера звезды. В ясный день, взглянув на круглый яркий диск в небе, можно увидеть именно фотосферу. Она источает основную часть света, согревающего спутники Солнца – все окружающие его объекты.

Хромосфера

Речь идёт о красноватой оболочке, увидеть которую в обычных условиях нельзя. Виной всему малая яркость хромосферы. Но можно наблюдать этот слой при солнечном затмении или в любое время с использованием специальных оптических средств. Снаружи хромосфера не является гладкой. «Рельеф» создают постоянные выбросы горячей массы – спикулы.

Корона

Это то, что окружает Солнце снаружи. Неровности короны – не что иное, как извержения энергии и протуберанцы. Плазменные выбросы могут простираться в свободное пространство на сотни тысяч километров. Они образуют солнечный ветер, скорость которого может меняться. С ним связано, например, такое явление, как полярное сияние, когда на небе можно наблюдать впечатляющее свечение.

Жизненный цикл

Учёные определили, что в настоящий момент звезда прошла приблизительно половину своего жизненного цикла и находится в стабильной фазе существования. С момента её возникновения прошло 4,5 миллиарда лет. После взрыва из газопылевого облака появилось само светило и спутники Солнца. Звезда сначала состояла в основном из водорода. Будучи топливом, он постепенно расходовался, что продолжается и сейчас. Дальнейшее развитие событий наука представляет таким образом:

Важность солнечного излучения

Мощная энергия, выделяемая в процессе непрерывно происходящего ядерного синтеза, пронзает космическое пространство. В каком количестве её получают спутники Солнца, зависит от многих причин. В частности, имеют значение размеры планеты и её удалённость от звезды. Земля получает такую энергию в количестве, достаточном для того, чтобы поддерживалась жизнь.

Нужно заметить, что энергетические потоки доходят до поверхности нашей планеты не в полном объёме. Определённая их доля поглощается и отражается атмосферой. Количество поступающей энергии также отличается в разные времена года. Имеет значение и географическая широта местности.

Энергия, посылаемая светилом, незаменима для людей и всех живых организмов. Благодаря свету, достигшему земной поверхности, поддерживаются различные процессы. Примером является фотосинтез у растений. Их листья содержат хлорофилл, улавливающий свет, что даёт Солнце. Эта энергия помогает растениям создавать важные вещества из углекислого газа и воды. Продуктом является кислород, обеспечивающий жизнь на планете. В областях Земли с недостатком света и тепла растения низкорослые и не отличаются большим количеством и разнообразием.

Энергия, которую излучает Солнце, применяют и в искусственных процессах. В результате которых, например, генерируется электрический ток. Люди также используют антисептические свойства ультрафиолетовых лучей для обеззараживания воды, тех или иных предметов. Естественный свет необходим для выработки в организме витамина D и исключения рахита. Но действие ультрафиолета стоит контролировать во избежание обратных, опасных для здоровья эффектов.

Лучистая солнечная энергия оказывает огромное влияние на формирование климата в том или ином регионе планеты. От неё зависят в первые очень температурные условия. Лучи попадают на земную поверхность под разным углом. В областях, где он получается прямой, наблюдается самый жаркий климат. Лучи располагаются перпендикулярно поверхности Земли на экваторе. За счёт того, что они не расходятся в пространстве, на каждый участок попадает максимум энергии. Но в основном лучи ложатся не перпендикулярно, а с наклоном к поверхности. Это обуславливает разницу в климатических условиях

Магнитные поля

У нашей звезды есть мощное магнитное поле, которое называют глобальным. Считается, что оно возникает вследствие скоростного перемещения газовых потоков в зоне конвекции. Действие поля может ослабевать и усиливаться, а каждые 11 лет оно меняет своё направление. Такая непостоянность способствует появлению различных эффектов, которые вместе обозначаются термином солнечная активность.

Одно из относящихся к этому явлений – геомагнитные бури. В период их действия может нарушаться работа средств связи, останавливаться передача электроэнергии. У многих людей во время геомагнитных бурь ухудшается самочувствие, появляется слабость и головная боль.

На Солнце, кроме глобального, могут возникать локальные магнитные поля. Несмотря на высокую напряжённость, они обычно существуют не более нескольких десятков дней. В литературе также можно встретить информацию о первичном магнитном поле. Указывается, что оно идёт от ядра и лучистой зоны и имеет тот же возраст, что и освещаемая нашу планету звезда.

Поскольку Солнце характеризуется непостоянной магнитной активностью, его относят к переменным звёздам. Это значит, что происходящие процессы приводят к уменьшению или увеличению яркости в разные периоды времени. В одни годы Солнце светит сильнее, в другие – слабее.

Солнечный ветер

Его не следует путать с солнечным светом. В последнем случае речь идёт о потоке фотонов, которые стремительно движутся от светила к Земле, и на это уходит в среднем не больше 9 минут. Солнечный ветер же представляет собой массы ионизированных частиц, достигающие земной атмосферы через 2-3 суток. Его потоки выходят из солнечной короны и представляют собой одно из основных составляющих межпланетной среды.

По причине действия такого ветра Солнце ежесекундно лишается почти миллиона тонн своего вещества. Потоки, исходящие из внешнего слоя, тем не менее не дают представление о точном его составе. Причиной тому являются процессы дифференциации, в результате которых количество одних элементов увеличивается, а других – уменьшается.

Исследования показали, что солнечный ветер непостоянен. Он может быть спокойным – медленным или быстрым, при этом зарождается в области корональных потоков или дыр с относительно невысоким нагревом. Другой тип – возмущённый солнечный ветер. Он ассоциируется с корональными выбросами.

Полярное сияние – одно из явлений, происходящих при действии солнечного ветра. Оно завораживает наблюдателей и выглядит как меняющееся небесное свечение или пересекающие свод и движущиеся лучи. Этот эффект возникает, когда верхние атмосферные слои вступают во взаимодействие с активными частицами солнечного ветра.

Летом, при ярком Солнце, и зимой земляне имеют возможность наблюдать феномен реже, чем в другие периоды года. Долгое время также считалось, что в двух полушариях планеты явление имеет симметричный характер. Но проводимые уже в современном веке космические наблюдения показали, что северное и южное сияние во многом различны.

Солнечные затмения

В древности слагались притчи про Солнце, периодически исчезающее из вида. В те далёкие времена загадочное явление приводило людей в ужас. Они приписывали это действие мистическим силам, которые пытаются захватить светило и погрузить Землю во мрак. Но астрономы всё-таки нашли причину феномена. Они заметили, что Луна в это время тоже исчезает, именно она и перекрывает в своём движении светящийся диск.

Наблюдать это явление можно до 5 раз в течение года. Но затмения происходят по-разному. Они бывают:

Солнечная система

Звезда, о которой идёт речь, является центральным элементом целой системы, состоящей из множества тел. Причём масса светила несоразмерно велика – вместе взятые спутники Солнца, то есть все объекты в его окружении, не составляют и сотую долю от этой величины. Других звёзд в системе нет.

Вокруг главного светила на разном удалении от него вращаются планеты наибольшего размера:

Кроме, этих тел есть ещё множество объектов, которых Солнце удерживает своим притяжением. Это карликовые планеты, сгруппировавшиеся в кольцо астероиды, кометы с горящим «хвостом», метеороиды. Самые маленькие частицы в системе образуют космическую пыль.

Изучение Солнца

С ранних времён люди понимали исключительную роль яркого небесного диска, источающего свет и тепло. Они почитали его как божество. Астрономы пытались понять природу светила и сначала ошибочно считали его планетой.

Научные достижения до современности

Греческий философ Анаксагор принадлежал к числу тех, кто осмелился критиковать бытующие в те времена убеждения. Он заявил, что в небе видна не мифологическая колесница Гелиоса, а гигантский разгорячённый шар. За такие дерзкие рассуждения Анаксагора заточили в тюрьму и собирались лишить жизни. К счастью, за него вступился обладающий властью Перикл.

Раньше люди думали, что Солнце, появляясь утром на горизонте, а вечером исчезая с небосклона, перемещается вокруг Земли. Аристарх Самосский решил опровергнуть эти представления и предположил обратное. В 16 в. идея о движении нашей планеты вокруг звезды получила своё развитие благодаря Копернику.

С начала 17 в. изучать Солнце в космосе стало гораздо легче, так как был построен первый микроскоп. Учёные Галилей и Шейнер смогли с помощью прибора разглядеть на светящемся небесном объекте пятна. Между двумя исследователями возник спор об их происхождении. Шейнер принимал образования за движущиеся планеты. Галилей же, внимательно изучая пятна, понял, что они принадлежат самому светилу, а также сделал верный вывод о вращении звезды.

В 19 в. Анджело Секки удалось разложить естественный свет на цвета. Так была основана спектроскопия. Работа по этому научному направлению привела к обнаружению такого элемента в солнечном веществе, как гелий. Первое пятилетие 20 в. знаменуется ещё одним открытием – Джордж Хейл выяснил, что увиденные Галилеем пятна на Солнце произведены магнитным полем, провоцирующим локальное охлаждение поверхности.

Учёные долгое время не могли найти источник неиссякаемой энергии главной звезды. Озвучивались версии о накаливании тела вследствие бомбардировки метеоритами. Обсуждалось и гравитационное сжатие. Наконец, в 20 в. было сделано предположение о протекающих внутри термоядерных реакциях. Эта идея в дальнейшем получила своё подтверждение.

Грандиозные орбитальные исследования

Земная атмосфера за счёт своих особенностей не позволяет максимально чётко, без искажений рассмотреть Солнце и другие объекты космического пространства. Более приближённые к действительности данные можно получить, рассматривая тела с высоких точек – находясь в горной обсерватории или с помощью поднятых в самое небо наблюдательных устройств.

Но самые чёткие фотографии Солнца выполняются с космических станций, искусственных спутников и ракет, находящихся за пределами атмосферы. С помощью этих средств получают наиболее достоверные результаты наблюдений. Поэтому с развитием космонавтики возможности по изучению нашей звезды заметно расширились.

Так, в 60-х годах ушедшего века с применением специальных аппаратов «Луна» (1 и 2) удалось обнаружить солнечный ветер. Затем была запущена группа спутников «Пионер» для более детального изучения этого явления. В космосе с такой же задачей побывали и аппараты «Гелиос». Попутно была выяснена разность в плотности околозвёздных метеоритов и находящихся ближе к нашей планете.

В 80-х годах в действие вступила космическая обсерватория АТМ. Объектом исследований стала окружающая Солнце корона. Были открыты дыры и выбросы вещества в этой области. В дальнейшем изучались солнечные вспышки и разные типы излучения. Важные данные также позволил получить аппарат SOHO. Кроме прочего, с помощью него было изучено множество комет, испаряющихся от высоких температур после приближения к светилу.

Важные исследования в 21 в. продолжаются. Учёные, используя современные средства, имеют возможность всё лучше узнавать небесное светило и получать объяснения различных связанных с ним явлений.

Меры предосторожности во время наблюдений

Солнце не может похвастаться самыми большими размерами в сравнении с другими звёздами. Но оно достаточно мощное и расположено к нам относительно близко. Поэтому оно воспринимается на Земле как очень яркое. Полная Луна, даже находясь в контрасте с тёмным ночным небом, слепит во много раз меньше.

Солнце допустимо созерцать невооружённым глазом без вреда для зрения только рано утром, на восходе, или поздно, на закате. В это время блеск небесного диска тысячекратно уменьшается. Днём же крайне опасно прямо смотреть на светило. Тем более нельзя без специальной защиты проводить наблюдения с применением увеличивающих оптических приборов – бинокля, телескопа. Последствиями таких действий может стать ожог глаз, слепота.

Для избежания непоправимого вреда для зрения в астрономических обсерваториях используются особенные солнечные телескопы. В них установлены защитные плотные светофильтры, способные подавлять яркость. Во время любительских наблюдений тоже необходимо смотреть на Солнце через специальный фильтр. Его располагают перед объективом используемого прибора.

Существует ещё способ рассмотрения нужного предмета – проецировать изображение посредством телескопа на экран. Подойдёт даже небольшой любительский прибор, чтобы изучать таким методом пятна или грануляцию на поверхности пылающего шара. Но стоит остерегаться поломки самого телескопа. Чтобы этого не произошло, стоит внимательно изучить инструкцию.

Изучать любые астрономические тела, будь то спутники Солнца или само светило, необычайно интересно. А профессиональные наблюдения и научные исследования особенно ценны. Эти знания в дальнейшем могут очень пригодиться человечеству.

Источник

Как образовалось Солнце?

» Солнце » Как образовалось Солнце?

Солнце — это звезда, которая представляет собой огромнейший шар раскалённого газа. Внутри этого шара постоянно происходят ядерные реакции, позволяющие Солнцу излучать огромное количество света и тепла. Именно из частиц этого могучего светила образовалась Земля и другие небесные тела Солнечной системы: планеты и их спутники, карликовые планеты и астероиды, кометы и метеороиды.

Когда и как образовалось Солнце?

Примерно 5 миллиардов лет назад одно из множества перемещающихся по нашей галактике газопылевых облаков, состоявших из водорода и гелия, разрослось до внушительных размеров и начало вращаться вокруг своей оси. Облако закручивалось вихрем и стало сжиматься всё сильней и сильней. Составляющие его частицы постоянно сталкивались между собой и выделяли тепло. В результате облако нагревалось всё больше и больше, пока наконец не превратилось в горящий шар — звезду.

Что такое газопылевое облако?

Такое облако ещё называют туманностью, потому что оно напоминает вздымающиеся клубы дыма, как при густом тумане.

А состоит это облако из большого количества газа и множества мелких твёрдых частиц. Именно из газопылевых облаков и рождаются звёзды. Туманности медленно и хаотично кружат в космическом пространстве.

Источник

Как появилось Солнце?

» Солнце » Как появилось Солнце?

Затем на это газопылевое облако снаружи начало что-то давить. Это могла быть взорвавшаяся неподалеку звезда, называемая сверхновой. Энергия такого взрыва просто чудовищная, и она распространяется во все стороны в виде ударной волны. Так называется движущаяся в пространстве область чрезвычайно высокого давления. Ударная волна возникает, например, при преодолении самолетом скорости звука, и мы слышим это как громовой звук, неприятно воздействующий на ушные перепонки. Только сила такой ударной волны ничтожно мала по сравнению с таковой от взрыва звезды.

Под действием ударной волны газопылевое облако стало сжиматься. Атомы и частички сблизились и под влиянием сил гравитации стали притягиваться друг к другу. Поскольку они очень малы и сила гравитационного взаимодействия между ними тоже ничтожно мала, этот процесс длился очень долго. Астрономы и в наше время нередко обнаруживают холодные, темные, сжимающиеся облака межзвездного газа и пыли, в которых в будущем наверняка вспыхнут новые звезды.

Облако не только сжималось: в нем возникали вихри, то есть круговые вращения в отдельных областях. Из-за них облако разваливалось на несколько более мелких частей. Одна из них впоследствии стала Солнечной системой со всеми ее «обитателями».

Отделившись, часть облакапродолжала сжиматься, ее вращение ускорялось — и она приобрела форму диска. Это была первичная солнечная туманность, образовавшаяся около 5 млрд лет назад. При поперечнике 10 млрд км (приблизительно размер орбиты Нептуна) туманность имела толщину около 200 млн км (несколько больше расстояния от Земли до Солнца).

Под действием гравитации все больше вещества сжималось к центру диска. В результате центральные области солнечной туманности оказались значительно горячее, чем внешние. Через 50 млн лет формирование солнечной туманности закончилось. Вещество продолжало устремляться к центру, и там образовалось протосолнце — «предок» нашего светила. Его температура с самого начала была значительно выше, чем на краях диска.

В этих удаленных от центра областях преобладали частицы межзвездной пыли, покрытые слоем замерзшей воды, углекислого и других газов. Чем дальше от протосолнца находились эти частицы, тем толще был слой покрывающего их льда. Но все эти пылинки — и близкие, и далекие, как и раньше, находились в огромном облаке водорода и гелия — двух основных газов, которые вместе составляли более 95% вещества солнечной туманности.

Частицы пыли слипались при столкновениях. Такие столкновения со временем привели к образованию «комьев» пыли размерами в несколько миллиметров или даже сантиметров. Под действием гравитации эти комья постепенно оседали ближе к центральной плоскости солнечной туманности. Так продолжалось сотни тысяч лет. За это время большая часть твердого вещества в облаке сформировалась в гигантский плоский слой с протосолнцем в центре.

«Комья» межзвездной пыли постепенно слипались в глыбы размером в несколько километров — так называемые плане-тезимали. В течение нескольких миллионов лет они постепенно объединялись и уплотнялись в гораздо более крупные тела — протопланеты.

Во внутренних областях первичной Солнечной системы образовалось четыре такие протопланеты, а на большом удалении от протосолнца сформировались еще четыре. Со временем первые стали Меркурием, Венерой, Землей и Марсом. Они образовались из планетезима-лей, состоявших из каменистого вещества, поскольку все газы испарились под действием тепла протосолнца. А потому эти планеты объединяет сходство строения: это небесные тела с плотными железными ядрами в середине, окруженными слоями менее плотных пород.

Однако планетезимали в далеких холодных областях солнечной туманности содержали значительное количество замерзших газов, в первую очередь метана и аммиака. Неудивительно, что у второй четверки планет образовались атмосферы из метана, аммиака и других газов.

Пока формировались планеты, к центру протосолца продолжало стягиваться вещество первичного облака — газы. При падении к центру оно уплотнялось, давление там возрастало. По законам физики рост давления ведет к увеличению температуры. Примерно 4,5 млрд лет назад температура в центре достигла такой величины, что там начались процессы термоядерного синтеза. Так называют реакцию превращения водорода в гелий, требующую температуры в миллионы градусов. Это обычный механизм рождения новой звезды (не путать со сверхновой!). Так возникло и наше Солнце.

Источник

Как появилось Солнце

Солнце — это единственная звезда всей нашей Солнечной системы, вокруг которой вращаются все другие ее объекты: планеты и принадлежащие им спутники, планеты-карлики и их спутники, а также астероиды, кометы, метеороиды и космическая пыль. Неимоверная масса Солнца составляет 99,866 % от всей суммарной массы Солнечной системы. Солнце поддерживает жизнь на Земле, определяет климат. Состоит Солнце из водорода, гелия и других элементов, чье содержание намного менее значительно: железа, кислорода, никеля, азота, серы, кремния, магния, неона, углерода кальция и хрома.

По спектральной классификации оно относится к типу G2V (то есть «жёлтый карлик»). Во всей нашей галактике насчитывается больше 100 миллиардов звёзд. 85 % из звёзд нашей галактики — менее яркие, чем Солнце (в основном красные карлики). Солнце вырабатывает свою энергию с помощью термоядерного синтеза. Подавляющая ее часть вырабатывается при синтезе из водорода гелия.
Сейчас Солнце располагается во внутреннем крае рукава славного Ориона, между рукавами Стрельца и Персея, в «Местном межзвёздном облаке».
Солнце принадлежит первому типу звёздного населения. Самая распространённая теория возникновения Солнца и Солнечной системы считает, что её формирование вызвали взрывы одной или даже нескольких сверхновых звёзд. Предположение основано на том, что в веществе нашей Солнечной системы содержится чересчур большая доля золота и урана, что может быть результатом эндотермических реакций, произошедших из-за взрыва, или же ядерного превращения этих элементов путём активного поглощения нейтронов прожорливым веществом массивной, огромной звезды второго поколения.

Дополнительную информацию о возникновении Солнца можно узнать в нашей статье «Солнце и планеты Солнечной системы»

______
Раньше, как известно, пока не изобрели gps, людям приходилось ориентироваться по Солнцу, но сейчас стоит лишь посетить интернет магазин gps навигаторы Одесса, как помощь Солнца вам уже не потребуется. Вы легко найдете все, что вам нужно, с помощью самых современных, стильных и удобных навигаторов.

Источник

Солнце – уникальная звезда

Содержание:

Наше Солнце действительно уникальная звезда, хотя бы только потому, что ее свечение позволило создать условия пригодные для жизни на нашей планете Земля, которая, то ли по удивительному стечению обстоятельств, то ли по гениальному Божьему замыслу находится на идеальном расстоянии от Солнца. С древних времен Солнце находилось под пристальным вниманием человека, и если в древние времена жрецы, шаманы, друиды почитали наше светило божеством (во всех языческих культах были солнечные боги), то сейчас Солнце активно изучается учеными: астрономами, физиками, астрофизиками. Какое строение Солнца, какие его характеристики, его возраст и место расположения в нашей галактике, обо всем этом читайте дальше.

Расположение Солнца в галактике

Несмотря на свои огромные размеры относительно нашей планеты (да и других планет) в галактических масштабах Солнце далеко не самая большая звезда, а очень даже маленькая, есть звезды куда больше Солнца. Поэтому астрономы относят наше светило к классу желтых карликов.

Что же касается расположения Солнца в галактике (как впрочем, и всей нашей солнечной системы), то оно находится в галактике Млечный путь, ближе к краю рукава Ориона. Удаленность от центра галактики составляет 7.5-8.5 тысяч парсеков. Говоря простым языком, мы с вами не то, чтобы находимся на задворках галактики, но и от центра мы тоже сравнительно далеко – такой себе «спальный галактический район», не на окраине, но и не в центре.

Вот так выглядит расположение Солнца на галактической карте.

Характеристики Солнца

Согласно астрономической классификации небесных объектов Солнце относится к звезде G-класса, оно ярче 85% других звезд галактики, многие из которых являются красными карликами. Диаметр Солнца составляет 1,391 млн км, масса – 1.988 х 1030 кг. Если сравнить Солнце с Землей, то оно крупнее нашей планеты в 109 раз и в 333000 раз массивнее.

Сравнительные размеры Солнца и планет.

Хотя Солнце кажется нам желтым, настоящий его цвет – белый. Видимость желтого цвета создается атмосферой светила.

Температура Солнца составляет 5778 градусов по Кельвину в верхних слоях, но по мере приближения к ядру она возрастает еще больше и ядра Солнца неимоверно жарко – 15.7 млн. градусов по Кельвину

Также Солнце обладает сильным магнетизмом, на его поверхности имеется северный и южный магнитные полюса, и магнитные линии, которые с периодичностью в 11 лет перенастраиваются. В момент таких перестроек происходят интенсивные солнечные выбросы. Также магнитное поле Солнца оказывает влияние на магнитное поле Земли.

Структура и состав Солнца

Наше Солнце в основном состоит из двух элементов: водорода (74,9%) и гелия (23,8%). Помимо них там присутствует в маленьких количествах: кислород (1%), углерод (0.3%), неон (0.2%) и железо (0.2%). Внутри Солнце делится на слои:

Ядро Солнца обладает наибольшей плотностью и занимает примерно 25% от общего солнечного объема.

Строение Солнца схематично.

Именно в солнечном ядре посредством ядерного синтеза, трансформирующего водород в гелий, формируется тепловая энергия. По сути, ядро – это такой себе солнечный мотор, благодаря ему, наше светило выделяет тепло и обогревает всех нас.

Почему светит Солнце

Как раз таки свечение Солнца происходит благодаря неустанной работе солнечного ядра, точнее, термоядерной реакции, которая постоянно в нем протекает. Горение Солнца происходит благодаря преобразованию водорода в гелий, это и есть та извечная термоядерная реакция, постоянно питающая наше светило.

Солнечные пятна

Да, и на Солнце есть пятна. Солнечные пятна представляют собой более темные области на солнечной поверхности, а более темные они потому, что температура их ниже, чем температура окружающей фотосферы Солнца. Сами солнечные пятна образуются под воздействием магнитных линий и их перенастройки.

Солнечный ветер

Солнечный ветер – это непрерывный поток плазмы, идущий от солнечной атмосферы и заполняющий собой всю солнечную систему. Солнечный ветер образуется по причине того, что из-за высокой температуры в солнечной короне, давление вышележащих слоев не может уравновеситься с давлением в самой короне. Поэтому и происходит периодический выброс солнечной плазмы в окружающее пространство. О явлении солнечного ветра на нашем сайте есть целая отдельная статья.

Солнечное затмение

Солнечное затмение – это редкое астрономическое явление, при котором Луна собой Солнце, полностью или частично.

Схематично солнечное затмение выглядит так.

Эволюция Солнца и его будущее

Ученые считают, что возраст нашего светила составляет 4,57 миллиарда лет. В то далекое время оно образовалось из части молекулярного облака, представленного гелием и водородом.

Как родилось Солнце? Согласно одной из гипотез гелиево-водородное молекулярное облако из-за углового момента запустило вращение и одновременно начало интенсивно нагреваться по мере роста внутреннего давления. При этом большая часть массы сконцентрировалась в центре, и превратилась собственно в Солнце. Сильная гравитация и давление привели к росту тепла и ядерному синтезу, благодаря которому работает, как Солнце, так и другие звезды.

Так выглядит эволюция звезды, в том числе и Солнца. Согласно этой схеме в данный момент наше Солнце находится в фазе маленькой звезды, и текущий солнечный возраст составляет середину этой фазе. Примерно через 4 миллиарда лет Солнце превратится в красного гиганта, еще больше расширится и уничтожит Меркурий, Венеру, и возможно нашу Землю. Если же Земля как планета все-таки и уцелеет, то жизнь на ней к тому времени все равно уже будет невозможна. Так как уже через 2 миллиарда лет свечение Солнца увеличится настолько, что все земные океаны попросту выкипят, Земля будет испепелена и превратится в сплошную пустыню, температура на земной поверхности будет составлять 70 С и если будет возможна жизнь, то только глубоко под землей. Поэтому имеем еще примерно миллиард с хвостиком лет, чтобы найти новое убежище для человечества в очень отдаленном будущем.

Но вернемся к Солнцу, превратившись в красного гиганта, оно пробудет в таком состоянии примерно 120 миллионов лет, затем начнется процесс уменьшения его размера и температуры. И когда остатки гелия в его ядре будут сожжены в постоянной топке термоядерных реакций, Солнце потеряет свою стабильность и взорвется, превратившись в планетарную туманность. Земля на этой стадии, как впрочем, и соседний Марс, с большой вероятностью будут уничтожены солнечным взрывом.

Еще через 500 миллионов лет из солнечной туманности образуется белый карлик, который просуществует еще триллионы лет.

Интересные факты о Солнце

Солнце, видео

И в завершение интересный научный документальный фильм от канала Discovery – «Что скрывает Солнце».

Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.

Эта статья доступна на английском языке – The Sun – Unique Star.

Источник

Почему Солнце назвали Солнцем?

Большинство планет Солнечной системы традиционно носят имена богов древнеримского пантеона. Но само Солнце названо не в их честь. Откуда же возникло его название?

Можно заметить, что в самых разных языках имена нашей звезды похожи. На английском она называется «Sun», на испанском, как и на латыни, «Sol», а в сербском языке его называют «сунце». Вообще во всех индоевропейских языках для обозначения светила используется древний корень «sol» и его вариации. Это явно указывает на древность этого слова, и это действительно так. Даже в языках многих аборигенов, которые не придумали слово для обозначения числа «пять», есть слово, означающее нашу звезду.

В индоевропейском языке есть ещё одно слово, близкое по звучанию к «sun». Это слово «su», и означает оно глагол «рожать». Очевидно, что уже в древности люди осознали, что именно солнечный свет способствует росту растений и влияет на размер урожаев.

Можно заметить схожесть между словом «солнце» и «сердце». Лингвисты полагают, что изначальный смысл этих терминов означал «находящееся в середине». Но если Солнце располагалось в центре неба, то сердце – в центре человека.

Но почему же всё-таки Солнце не названо в честь какого-нибудь бога, как планеты? Дело в том, что сами планеты были открыты человечеством на заре цивилизации, когда жрецы стали вести регулярные наблюдения за небом. На том момент уже существовали развитые языческие верования, и потому людям было просто поверить в то, что яркие точки на небосводе как раз и являются богами. Но Солнце было известно человечеству задолго до того, как возникли самые первые религиозные культы. Поэтому и свое имя оно получило ещё тогда, когда у людей не было веры в богов и даже в духов и мистических существ. В результате и потребности давать нашей звезде какое-то особое имя не было.

Список использованных источников

Источник

Солнце — это звезда или планета?

Как появляются звезды

Такие зародыши будущих звезд разогревались от постоянной бомбардировки пылью и более крупными кусками материи. В итоге их гравитация собирала вокруг себя облако газов, разогревая его. Далее происходила первая термоядерная реакция, и звезда начинала «светить»! Оставшиеся газы и пыль формировали вокруг молодой звезды диск.

Как появляются планеты

Когда Солнечная система только появилась, в ней было несколько десятков планет. Они кружились в безумном танце вокруг своей звезды, сталкиваясь, разрушаясь или сливаясь. Мелкие осколки притягивались более крупными, становясь их частью. Другие улетали на периферию системы, образуя пояс астероидов, существующий, и по сей день. А все, что осталось внутри этого пояса, притянулось планетами.

Чем является Солнце?

Солнце состоит в основном из водорода и гелия. Оно содержит и другие вещества, но в значительно меньших количествах. Есть у него ядро, в котором протекают термоядерные реакции. Из-за невероятной гравитации, фотон из ядра Солнца добирается до его поверхности за сотни тысяч лет. Иногда этот путь занимает миллионы лет. После этого фотону нужно всего 8 минут, чтобы добраться до Земли. Каждый день мы видим свет, образовавшийся в недрах Солнца сотни тысяч лет назад.

Температуры поверхности и ядра звезды различаются на несколько миллионов градусов. Внешняя оболочка Солнца – корона, состоит из энергетических извержений и протуберанцев. Слишком сильные извержения отправляют в сторону Земли поток электронов, протонов, нейтрино и других частиц. При взаимодействии с магнитным полем нашей планеты они создают одно из красивейших зрелищ – северное сияние!

Солнце – удивительное небесное тело. Оно дарит свет каждому из нас. Все в Солнечной системе, включая нашу планету и нас самих, состоит из тех частиц газа и пыли, что образовали ее. Однако в масштабах Вселенной, Солнце – лишь небольшая звезда, Желтый Карлик, но какой родной и близкий каждому человеку!

Источник

10 малоизвестных фактов о Солнце которые стоило бы знать всем жителям Земли

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

Солнце – «сердце» Солнечной системы, и вокруг него вращаются планеты и спутники. Учёные утверждают, что достаточно хотя бы немного изменить массу солнца или его размеры, и жизни на нашей планете просто бы не существовало. Мы подготовили для наших читателей подборку весьма занимательных фактов о единственной звезде Солнечной системы.

1. Солнце действительно большое

На самом деле, масса Солнца довольно часто используется в астрономии в качестве стандартной единицы измерения для больших объектов. Когда речь идет о звездах, туманностях или даже галактиках, то астрономы часто используют сравнение с Солнцем, чтобы описать их массу.

2. По галактическим масштабам Солнце не особенно большое

Хотя только что речь шла о том, что Солнце действительно очень большое, но это только по сравнению с другими объектами в Солнечной системе. Во Вселенной же есть намного более массивные вещи. Солнце классифицируется как звезда G-типа, которую, как правило, называют желтым карликом.

Как следует из названия, есть гораздо более крупные звезды, классифицируемые как гиганты, сверхгиганты и гипергиганты. Красный сверхгигант Uy Щита находится в 9 500 световых годах от Земли. В настоящее время это самая большая известная звезда с диаметром приблизительно в 1700 раз больше, чем у Солнца. Ее окружность составляет 7,5 миллиарда километров. Даже свету нужно почти семь часов, чтобы обогнуть звезду. Если бы Uy Щита находилась в Солнечной системе, то поверхность звезды заходила бы за орбиту Юпитера.

3. Что произойдет, когда Солнце умрет

Звезды могут жить очень долго, целые миллиарды лет, но в конце концов они тоже умирают. Дальнейшая судьба звезд зависит от их размера. Остатки более мелких звезд превращаются в так называемых коричневых карликов. Массивные звезды умирают более бурно — они превращаются в сверхновые или даже гиперновые и коллапсируют в нейтронную звезду или черную дыру. В редких случаях эти гиганты могут даже взорваться, после чего произойдет гамма-всплеск.

4. Из чего состоит Солнце

В основном оно состоит из водорода и гелия, как и большинство звезд. Если быть более точным, то это около 71% водорода, 27% гелия, а остальные 2% приходятся на следовые количества десятков химических элементов, в основном, кислорода и углерода.

5. Насколько Солнце горячее

6. Сколько лет Солнцу

Возраст Солнца составляет около 4,6 миллиарда лет. Его возраст был рассчитан, исходя из возраста других вещей в Солнечной системы, которые можно датировать более точно, такие как метеориты или даже горные породы Земли. Естественно, это верно при предположении, что Солнечная система образовалась как единое целое.Срок жизни звезды G-типа составляет от 9 до 10 миллиардов лет.

7. Насколько яркое Солнце

Сириус А гигантский, а яркая звезда Сириус В (справа) гораздо меньше по размеру. Очевидно, что Солнце является самым ярким на дневном небе, поскольку оно гораздо ближе к Земле, чем любая другая звезда. На ночном же небе самой яркой звездой является Сириус. Второй по яркости — Канопус.

8. Как быстро вращается Солнце

Вращение Солнца немного сложно просчитать, поскольку оно меняется в зависимости от региона. Если говорить коротко, без объяснения, то Солнце делает полный оборот примерно за 25,4 дней.Солнце на самом деле не вращается как твердое тело, подобное Земле. Оно быстрее всего вращается на экваторе (24,5 дней) и медленнее возле полюсов (38 дней).

9. Что такое солнечные пятна?

Иногда на поверхности Солнца можно наблюдать темные пятна, известные как солнечные пятна. Они имеют более низкую температуру (примерно на 1226 градусов Цельсия), чем остальная часть солнечной поверхности и появляются из-за колебаний магнитного поля Солнца. Некоторые из них могут быть достаточно большими, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Иногда появляются группы из более чем 100 солнечных пятен одновременно. Тем не менее, это случается чрезвычайно редко.

10. Солнце меняет свое магнитное поле

Каждые 11 лет Южный и Северный магнитные полюса меняются местами. На Земле также происходит подобное, но гораздо реже. В последний раз это произошло около 800 000 лет назад.

Источник

Что такое солнце (звезда или планета), каково его строение и диаметр, сколько ему лет, где и почему оно восходит (встает)

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Еще с детства мы знаем, что на небе есть солнце, луна, звезды и другие планеты.

Но что такое солнце? Это планета или звезда? Почему оно слепит глаза? Почему в тени прохладнее, чем на солнечной стороне? Каков его диаметр (что это?) и строение, сколько ему лет, где оно встает, а где заходит?

Солнце — это планета или звезда

Звездами называют небесные тела шарообразной формы, которые излучают свет и удерживаются в пространстве силами собственной гравитации и внутренним давлением.

Все звезды, которые можно увидеть невооруженным глазом или с помощью телескопа в ночное время, являются газовыми шарами, в которых происходили или происходят термоядерные реакции. Это же касается и тех звезд, которые вне поля нашего зрения.

Планета — это небесное тело, которое вращается вокруг звезды по орбите. Вокруг одной звезды может вращаться не одна планета.

Что же такое солнце? Очевидно, что исходя из приведенных выше определение оно является одной из звезд.

Мы видим его гораздо большим, чем другие звезды, так как оно находится ближе всего к нашей планете. Земля — это планета, которая вращается вокруг солнца. Последнее утверждение было неочевидным всего лишь несколько столетий назад, когда на такую точку зрения можно было поплатиться жизнью (как это было с Джордано Бруно).

Звезды бывают разными ( синими, белыми, красными ) по величине и температуре. Классифицируют их по цветам:

Эта классификация является приблизительной. Так как ученые выделяют еще бело-голубые, желто-белые и оранжевые звезды.

Солнце — это звезда типа «желтый карлик». По сравнению с другими звездами, его размеры не велики, а средняя температура его поверхности составляет около 6 000 К.

Диаметр, масса, температура и расстояние до солнца

Солнце — это одна из звезд Галактики Млечный путь. Благодаря ему возможна жизнь на нашей планете. Оно находится на расстоянии около 149,6 млн км от Земли. Это расстояние называют астрономической единицей.

Диаметр солнца — 1 392 020 км, что в 109 раз больше диаметра нашей планеты. Радиус (это как?), соответственно, равен половине этой величины.

Масса — 1,99*1030 кг. Она является единицей измерения массы в астрономии, обозначается как M☉ и применяется для выражения массы других небесных тел.

Говорить о температуре Солнца как о конкретной величине неправильно, так как в разных частях звезда накалена по-разному:

Ядро простирается на расстояние в 173 000 км от центра звезды, что составляет около 20% радиуса Солнца.

Строение Солнца

Эта «небольшая» по космическим меркам звезда состоит из разных химических элементов. Химический состав материи Солнца следующий:

Если начинать из середины, строение Солнца можно разделить на несколько слоев:

Фотосферой называют видимый слой Солнца. Хромосфера видна лишь при полном солнечном затмении. Короной называют внешние слои атмосферы этой звезды.

Приблизительно за 8 минут солнечный свет достигает Земли. Так как Солнце обладает огромной энергией, смотреть на него без специального оборудования нельзя — оно попросту слепит глаза.

Сколько лет солнцу

Ввиду того что процессы, происходящие в ядре этой звезды, лишь после многих лет становятся причиной тепла и света, которые мы можем ощущать на себе, возникает вопрос: сколько лет солнцу?

Хотя точный ответ на этот вопрос получить сложно, принято считать, что Солнце появилось около 4,5 млрд лет назад. Откуда мы знаем сколько ему лет? Ответ в приведенном ниже замечательном ролике:

Энергии такой звезды как наше светило хватает примерно на 11 млрд лет, а значит оно еще не прошло и половины своего пути (5 млрд лет осталось до ее превращения в белый карлик).

Солнечная система — какая планета ближе к солнцу

Земля является лишь одной из 9 планет, которые вращаются вокруг этой звезды. Вот перечень планет начиная от ближайшей к солнцу:

Юпитер является самой большой планетой Солнечной системы, а Меркурий — самой маленькой. Масса Солнца — это ужасные 99,86% массы всей Солнечной системы.

Интересно, что ответы на вопросы: на какой планете температура выше всего и какая планета ближе к солнцу — разные. Меркурий является ближайшим, но температура на второй планете (Венере) выше.

Где встает (восходит) солнце

Принято считать, что солнце встает на востоке и садится на западе.

В древности считали, что именно светило вращается вокруг земли. Но это не так. На самом деле земля, вращаясь вокруг своей оси, поворачивается к Солнцу то одной стороной, то другой.

Человек видит где встает светило и где оно садится, но все это происходит из-за вращательных движений нашей планеты. По сравнению с Землей, оно остается неподвижным.

По сути, восходом можно назвать появление Солнца из-за горизонта.

Земля вращается вокруг своей оси против часовой стрелки. Из-за того, что вращательные движения нашей планеты постоянны, места, где восходит светило и где оно заходит, не изменяются с течением времени.

Однако, если бы Земля вдруг начала вращаться в другом направлении относительно своей оси (чего, конечно, быть не может), солнце всходило бы со стороны запада и садилось на востоке.

Размер Земли и ее удаленность от Солнца

Мало кто задумывается, но на самом деле Земля находится на оптимальном расстоянии от своей звезды и имеет оптимальный размер. Почему так можно сказать?

Именно благодаря имеющимся размерам Земли и ее удаленности от Солнца, жизнь на нашей планете возможна.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (5)

Опечатка:Диаметр солнца — 1 391 000 км, что в 1,9 раз больше диаметра нашей планеты.1,9 это почти в 2 раза? В справочнике-109 раз

«Звездами называют небесные тела шарообразной формы, которые излучают свет и удерживаются в пространстве силами собственной гравитации и внутренним давлением.

Планета — это небесное тело, которое вращается вокруг звезды по орбите. Вокруг одной звезды может вращаться не одна планета.»

Небольшая неточность Звезды тоже могут вращаться вокруг других звезд например А и В центавра.

Жёлтый карлик, у учёных никакого почтения к нашему светилу, а Солнце ведь нам даёт необходимую энергию, не будет Солнца, не будет и жизни на Земле.

Мы очень мало знаем о космосе, и о солнце, в том числе. Раньше считалось, что оно вращается вокруг земли, а не наоборот. Однажды и нынешние знания предстанут в таком же свете.

Читая эту статью, не перестаёшь удивляться тому, какая удивительная звезда согревает нашу прекрасную Землю. Впечатлила температура в ядре этого огромного «костра»- 15000000 градусов по Цельсию.

Хочу поделиться одним исследованием: «По подсчётам специалистов, если кусочек солнечного ядра размером с булавочную головку поместить на Землю, то к этой крошечной «печке» невозможно будет подойти ближе, чем на 140 км! Это невероятно горячо! Как же здорово, что только одна пятисот миллионная часть энергии солнца достигает нашей планеты. Но даже этих «крох» солнечного «стола» достаточно, чтобы поддерживать жизнь на нашей уникальной планете.»

Так что Солнце- это идеальная «электростанция», которая работает бесперебойно уже миллионы лет, предоставляя нужное количество энергии. Хотя о солнце можно узнать ещё многое, то что мы узнали из вашей статьи, уже внушает благоговение перед создавшим его!

Источник